一種非標鏡頭-物鏡,窄光譜成像,要求物方遠心、像方遠心的雙側遠心鏡頭。
主要指標:
物方視場:φ24mm
倍率:0.85x
畸變 0.3%
數值孔徑(NA):0.15
相機接口 C口(C-Mount)
光譜 :570-640nm
工作距離:60mm
景深:2mm
根據技術要求,我們采用了經典的雙高斯的初始結構進行了優化,最終達到了技術指標。
光路結構圖
該系統MTF曲線在100lp/mm時由于0.7,畸變小于0.03%,設計質量非常好。
MTF曲線
場曲和畸變圖
為了避免紙上談兵,設計指標好,未必加工和裝配出來就是好的鏡頭。鏡頭設計最關鍵的步驟是公差分析,這是評價這個設計是否可以用的終極標準。
沒有經過公差分析的光學設計,只能算是一個“概念驗證”或“學術練習”。
而一個成熟、優秀的光學設計師,其價值不僅在于能設計出高性能的鏡頭,更在于能設計出性能、成本、可制造性三者達到最佳平衡的鏡頭。公差分析,正是實現這一平衡的、不可或缺的、連接理想與現實的橋梁。
因此,在完成大視場長工作距物鏡的初始設計后,進行一輪嚴謹的公差分析,并根據分析結果回頭去優化設計(這個過程稱為“公差不敏感設計”),是整個設計流程中至關重要的一環。
公差分析結構
實際本文展示的都是經過“設計—公差分析-設計-公差分析……”經過幾輪迭代的最終結果,這個物鏡的公差比較敏感,最終采用定心車工藝的公差精度才能滿足指標要求。在經過5000次蒙特卡羅仿真后,該系統80%的幾率MTF>0.55,符合技術要求,滿足客戶使用。
鏡頭外觀圖